JP3641853B2 - インタンク式燃料ポンプ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタンク式燃料ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のコスト低減などの目的から燃料タンク廻りの部品の集積化が進められており、これにともない燃料ポンプのインタンク化が進んでいる。例えば、特開平３−１０５０５５号公報に示されるように、燃料タンク内に設けた燃料ポンプから吐出された燃料を吐出パイプを介して燃料タンクの外部へ圧送し、圧送された燃料を燃料噴射弁からエンジンの燃焼室に噴射供給し、余剰燃料をリターンパイプを通してサブタンク内に戻すようにしたものが知られている。
【０００３】
従来、このようなインタンク式燃料ポンプ装置の保持構造部品としては金属製のブラケット等の保持部材が用いられていた。しかし、車両のコスト低減の目的から燃料タンク廻りの樹脂化が進み、インタンク式燃料ポンプ装置においてもその保持構造部品が樹脂製に変わりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料ポンプの収納を目的とするポンプケースは、燃料ポンプに燃料フィルタを取付けてポンプユニットとした状態で燃料ポンプとポンプケースとを脱着可能とするために、通常円筒状ケース部とカップ状ブラケット部との二つの部品から構成されている。例えば、図１２に示す比較例では、ポンプケース７６０は円筒状ケース７６１とカップ状ブラケット７６２とから構成されている。燃料ポンプ７４１とこの燃料ポンプ７４１の下端に固定された燃料フィルタ７４２とからなるポンプユニット７４０をこのポンプケース７６０に組付けるときには、まず円筒状ケース７６１の下端開口部から燃料ポンプ７４１を挿入した後に円筒状ケース７６１の下端にカップ状ブラケット７６２を取付けていた。
【０００５】
しかし、このように二つの部品からポンプケースを形成すると、部品点数および組付工数が増加し、また部品点数が多いためにポンプの位置精度が低下するという問題があった。
この問題を解決するために、ブラケットを使用することなくポンプケースを有底円筒状の一つの部材として成形し、このポンプケースの上端の開口部にポンプユニットを燃料フィルタ側から挿入してポンプケースの下部壁面に設けられた開口部から燃料フィルタを取出すことによりポンプケース内に燃料ポンプを収容することも考えられる。しかし、ポンプケースの内径に比べて燃料フィルタの幅が広い場合にはこの組付方法を行うことは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、ポンプケースを一体化することにより組付性およびポンプの位置精度を向上させたインタンク式燃料ポンプ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（解決手段）
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、
燃料タンク内に設けられて前記燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの吸込口に取付けられており前記燃料ポンプの軸方向と略直角方向に延びる燃料フィルタと、
外周側面に前記燃料ポンプの最大幅よりも小さい幅、および前記燃料ポンプの軸方向長よりも小さい高さの略長方形状の開口部を有し、弾性変形により前記開口部の幅および高さを変更可能であり、かつ前記開口部によって形成される穴を通して前記燃料ポンプを内部に挿入可能な有底円筒形状のポンプケースと、
前記ポンプケースに連結されるとともに前記燃料タンクに固定されるフランジと、
を備え、
前記燃料フィルタは前記ポンプケースの外部に位置し、
前記ポンプケースの前記開口部が形成された箇所の横断面形状はＣ字状であり、前記ポンプケースの前記フランジ側の端部はリング状に繋がっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、請求項１記載のインタンク式燃料ポンプ装置において、前記ポンプケースは樹脂製であることを特徴とする。
本発明の請求項３記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置において、前記ポンプケースは、前記フランジ側端部の外周側面に前記ポンプケースを前記フランジに位置決め固定するスナップフィット部を有することを特徴とする。
【００１０】
（作用および発明の効果）
請求項１から３のいずれか一項記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、ポンプケースの外周側面に開口部が設けられており、ポンプケースを弾性変形させてこの開口部の幅および高さを変更させることにより、この開口部によって形成される穴を通して燃料ポンプを脱着可能である。このため、ポンプケース内に燃料フィルタを通過させる必要がないので、燃料フィルタの幅がポンプケースの内径よりも大きい場合にも燃料ポンプに燃料フィルタが固定された状態で燃料ポンプとポンプケースとの脱着を行うことができる。したがって、ブラケットを用いる必要がないため部品点数および組付工数が削減され、また燃料ポンプの位置精度が向上する。また、この開口部は、燃料ポンプの最大幅よりも小さい幅、および燃料ポンプの軸方向長よりも小さい高さを有するため、特別な固定手段を設けることなく、開口部により形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止することができる。
【００１１】
請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、ポンプケースが樹脂製であるため、このポンプケースの外周側面に設けられた開口部を弾性的に容易に変形させることが可能である。このため、この開口部によって形成された穴から燃料ポンプを挿入するとき、燃料ポンプによって開口部を押し拡げながら挿入するかあるいは開口部を高さ方向に拡げるようにポンプケースを撓ませた状態で燃料ポンプを挿入することにより、特別な固定手段を設けることなく、開口部によって形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止することができる。
【００１２】
請求項３記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、スナップフィット部が形成されたポンプケースのフランジ側端部がリング状に繋がっているため、このフランジ側端部の形状が安定して熱や経時により内径側に変形し難くなる。したがって、スナップフィット部がフランジから外れることを防止するという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明のインタンク式燃料ポンプ装置の一実施例を図１〜図１１に示す。
図９および図１０に示すように、燃料タンク１の内部にインタンク式燃料ポンプ装置２が装着されている。金属製の上タンク３と下タンク４はインシュレータ５とボルト１１およびナット１２により挾持固定されている。上タンク３の給油口１０にはゴムブーツ７を介在させて供給管６が接続されている。下タンク４の内部にはサブタンク８が設置され、下タンク４のサブタンク８の内部と外部とを連通する連通パイプ９が設けられている。
【００１４】
サブタンク８の内部には燃料ポンプの燃料フィルタ１５、燃料ポンプ１４を収容するポンプケース１６、供給管１７、この供給管１７から分岐される供給管１８と戻し管１９、内部に設けられた不導体のダイアフラムおよびばねにて圧力室内の圧力を調整する圧力調整器２２および内部に設けられた不導体のフィルタエレメントにて燃料を濾過する二次フィルタ２３が設けられている。上タンク３に取付けられるフランジ２４は、ポリアセタール等の弾性変形可能な樹脂によりチューブ類と電気コネクタ３９とブラケット等の部品が一体成形されたものである。このフランジ２４の燃料タンク１の内部側には、圧力調整器２２と二次フィルタ２３が吊下げ等により固定されている。さらに、フランジ２４の燃料タンク１の内部側にはポンプケース１６が吊り下げられている。電気コネクタ３９は図示しない車両用ワイヤハーネスに電気的に接続される。図９に示すように、ポンプケース１６の外側には、タンク内燃料の液面を検知する液面計としてのセンダゲージ４１が組付けられている。なお、図１０においては、センダゲージ４１は省略されている。
【００１５】
燃料ポンプ１４により燃料フィルタ１５を通して汲上げられる燃料は、供給管１７から圧送され戻し管１９から燃料タンク１側の圧力調整器２２へ圧送され、この圧力調整器２２により一定圧力に調整され供給管１８からエンジン側へ圧送される。余剰燃料は、圧力調整器２２を通り、二次フィルタ２３で濾過されて燃料タンク１内に戻される。
【００１６】
ポンプケース１６とこのポンプケース１６に組付けられるポンプユニット１４０およびセンダゲージ４１についてより詳細に説明する。
▲１▼ポンプユニット１４０
図８に示すように、ポンプユニット１４０は、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１５とからなる。燃料ポンプ１４は、燃料を吸い込むポンプ部７１とポンプ部を駆動するモータ部７２とポンプ部７１からモータ部７２を通って燃料を吐出する吐出部７３とからなる。吐出部７３にはスペーサ６５、Ｏリング６４およびキャップ６３が装着されている。また、燃料ポンプ１４は、モータの駆動電流を供給するための電気供給部７４を有している。図８に示すように、燃料ポンプ１４の幅が最も大きいのはモータ部７２の部分であり、このモータ部７２は外径Ｄｐを有する円筒形状である。したがって、この燃料ポンプ１４の最大外径はモータ部７２の外径Ｄｐに等しい。また、モータ部７２の軸方向に対する燃料ポンプ１４の長さはＬｐである。
【００１７】
燃料フィルタ１５は、サブタンク８内の燃料中の異物を除去し濾過する機能を有し、その一端は燃料ポンプ１４の下方から圧入されるクリップ５６により燃料ポンプ１４の底部に取付けられている。これにより、濾過された燃料は燃料ポンプ１４の底部の図示しない吸込口から燃料ポンプ１４に流入可能である。燃料フィルタ１５の他端は、燃料ポンプ１４の軸方向と略直角方向に燃料ポンプ１４の径外方向に延びている。このように、燃料ポンプ１４に燃料ポンプ１５が組付けられたポンプユニット１４０として、樹脂製のポンプケース１６の内部に燃料ポンプ１４が収容される。
【００１８】
▲２▼ポンプケース１６
図２〜図５に示すように、燃料ポンプ１４を収容するためのポンプケース１６は、上端に開口部３４ａを有する有底円筒状の筒体３４からなる。筒体３４の内径は燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりもやや大きい。この筒体３４の下端付近の外周壁面には、燃料ベーパを排出する排出口３６が形成されている。筒体３４のフランジ２４側端部は吊り下げ固定部８２であり、この吊り下げ固定部８２の外周部には、ポンプケース１６をフランジに固定するためのスナップフィット部としての爪部２７、２８、２９が設けられている。爪部２７、２８、２９の下端は吊り下げ固定部８２の下端と一致している。組付時、この爪部２７、２８、２９がフランジ２４の嵌合溝にスナップフィットで固定されることにより、ポンプケース１６がフランジ２４に吊り下げ固定される。フランジ２４はポンプケース１６に設けられた突起１６１の上端に当接し、これによりポンプケース１６のフランジ２４からの高さが規定される。また、筒体３４には、爪部２７および２８の下方に続いてポンプケース１６からのフランジ２４の取外しを容易にするための凹部２７１、２８１が形成されている。
【００１９】
筒体３４の吊り下げ固定部８２の下方はポンプ取付部８１であり、このポンプ取付部８１の側面には開口部３４０が設けられている。この開口部３４０は、筒体３４の底面３４１の外周に設けられた円弧状の切欠３４１ａから吊り下げ固定部８２の下端まで延びている。したがって、開口部３４０の上端は爪部２７、２８、２９の下端と同じ高さである。筒体３４をその軸に垂直な断面で切断すると、開口部３４０が形成されたポンプ取付部８１の横断面はＣ字状であり、吊り下げ固定部８２の横断面はリング状である。開口部３４０の形状は、筒体３４の径方向からみて略長方形状であり、その幅Ｄｈは燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりもやや小さく、その高さＬｈは燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりもやや小さい。本発明の一実施例においては、具体的にはＤｈ＝３５ｍｍ、Ｄｐ＝３８ｍｍである。
【００２０】
図８に示すように、この筒体３４の底部には、ポンプユニット１４０の組付けに先立ってゴム製のポンプクッション５１が装着される。このポンプクッション５１は、ポンプケース１６の内底部と燃料ポンプ１４との間のポンプ座として機能する。
図２〜図５に示すように、センダゲージ取付部８６は、筒体３４から径外方向に突出して設けられている。このセンダゲージ取付部８６は、図８に示すセンダゲージ４１の取付ブラケットとしての金属プレート４２を嵌合し位置決めする位置決め凸部８６１、８６２と、この金属プレート４２の両側を挿入方向に案内する案内部８６３、８６４とからなる。位置決め凸部８６１、８６２は、筒体３４の延びる方向に外周上に凸状に形成され、これよりも幅広部分の両側にＬ字状の案内部８６３、８６４が突き出している。案内部８６３、８６４の位置決め凸部８６１、８６２と対向する面には、金属プレート４２の挿入時のスライド面となる当接面８６３ａ、８６４ａが形成されている。ここで、センダゲージの脱着時のスライド長さを短くするため、案内部８６３、８６４の上端には切欠８６３ｂ、８６４ｂが設けられており当接面８６３ａ、８６４ａは形成されていない。位置決め凸部８６２、８６１の下端側にはセンダゲージの取付用金属プレートの穴に嵌合可能なスナップフィット部８６５が形成されており、さらに下端側には金属プレート４２の組付終点位置となる係止部８６６が凸状に形成されている。この位置決め凸部８６１、８６２ならびに案内部８６３、８６４には、樹脂で型抜き成形可能なように勾配が付与されている。
【００２１】
▲３▼センダゲージ（液面計）４１
図８に示すように、センダゲージ４１はタンク内燃料の液面を電気抵抗値から検知する液面計として機能し、サーミスタ４８は残量警告灯として機能する。
センダゲージ４１には、ポンプ側フランジへの取付ブラケットとして機能する金属プレート４２が取付けられている。金属プレート４２の下端には、センダゲージ取付部８６のスナップフィット部８６５と嵌合する図示しない外れ防止用穴が形成されている。この金属プレート４２に対し揺動可能にアーム４７の一端が取付けられ、このアーム４７の他端に液面に浮遊可能なフロート４６が回動可能に取付けられている。また金属プレート４２の側方にはタンク内燃料の残量表示する残量警告灯として機能するサーミスタ４８が設けられている。このセンダゲージ４１は、図８に示すようにポンプケース１６の上方から金属プレート４２をセンダゲージ取付部８６に挿入することによりポンプケース１６に取付けられる。
【００２２】
次に、このポンプケース１６へのポンプユニット１４０の組付方法を図１（Ａ）（Ｂ）、図６（Ａ）（Ｂ）および図７（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。ここで、図６および図７においては省略されているが、燃料ポンプ１４の下端には図１（Ａ）（Ｂ）と同様に燃料フィルタ１５が取付けられている。すなわち、燃料ポンプ１４は、その下端に燃料ポンプ１５が固定されたポンプユニット１４０としてポンプケース１６に組付けられる。
【００２３】
まず、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、開口部３４０により形成された穴３５０を通して燃料ポンプ１４の吐出部７３側を筒体３４内に挿入する。そして、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、環状の吊り下げ固定部８２をくぐってポンプケース１６の上端の開口部３４ａから吐出部７３が外部に取出される方向に燃料ポンプ１４を移動させる。この操作が進行するにつれて、吐出部７３に続く燃料ポンプ１４のモータ部７２およびポンプ部７１が穴３５０からポンプケース１６内に挿入される。このとき、前述のように開口部３４０の幅Ｄｈ（＝３５ｍｍ）は燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐ（＝３８ｍｍ）よりもやや小さく、またポンプケース１６は弾性変形可能な樹脂からなるため、図７（Ｂ）に示すようにモータ部１７によって開口部３４０が幅方向に押し拡げられる。図１（Ａ）（Ｂ）に示すように燃料ポンプ１４の下端までがポンプケース１６内に挿入されると、ポンプケース１６の有する弾性により開口部３４０は外力を加えられないときの形状である幅Ｄｈにもどる。これにより、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。また、前述のように燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐが開口部３４０の高さＬｈよりもやや小さいことによっても、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。
【００２４】
ポンプユニット１４０の交換時には、燃料ポンプ１４の下部に固定された燃料フィルタ１５をポンプケース１６の径外方向に強く引くことにより、穴３５０を通して燃料ポンプ１４を取出すことができる。
なお、開口部３４０の幅Ｄｈは、燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐ、ポンプケース１６の材質、ポンプケース１６の板厚などにより異なるが、燃料ポンプ１４の脱着に要する力が０を超える所望の適当な値になるように設定する。例えば、燃料ポンプの最大外径Ｄｐが３８ｍｍのとき、ポンプケースの材質が板厚２．６ｍｍのポリアセタールである場合（試験例１）および板厚２．１ｍｍのカーボン入りポリアセタールである場合（試験例２）について、開口部の幅Ｄｈと燃料ポンプの挿入荷重との関係を図１１に示す。試験例１では、開口部の幅Ｄｈが３０ｍｍ以下の場合には開口部により形成された穴を通して燃料ポンプを挿入することは不可能であった。また、試験例２では、開口部の幅Ｄｈが２５ｍｍ以下の場合には開口部により形成された穴を通して燃料ポンプを挿入することは不可能であった。燃料ポンプの最大外径Ｄｐが３８ｍｍであるため、開口部の幅Ｄｈが３８ｍｍ以上では挿入荷重は０となる。したがって、試験例１の条件では３０ｍｍ＜開口部の幅Ｄｈ＜３８ｍｍ、試験例２の条件では２５ｍｍ＜開口部の幅Ｄｈ＜３８ｍｍとすることが適当である。特に、本発明の一実施例においてはＤｈ＝３５ｍｍとしているので挿入荷重は２Ｋｇｆ程度となり、これは人の手により容易に燃料ポンプを脱着可能な挿入荷重であるため好都合である。
【００２５】
本発明の一実施例によると、燃料ポンプ１４とポンプケース１６との脱着はポンプケース１６の側面に設けられた開口部３４０により形成される穴３５０を通して行われる。このため、ポンプケース１６内に燃料フィルタ１５を通過させる必要がないので、燃料フィルタ１５の幅がポンプケース１６の内径よりも大きい場合にも、燃料ポンプ１４に燃料フィルタ１５が固定されたポンプユニット１４０の状態で燃料ポンプ１４とポンプケース１６との脱着を行うことが可能である。したがって、ポンプケースの下端開口部から燃料ポンプを挿入したのち前記下端開口部にブラケットを取付けていた比較例とは異なり、ブラケットを用いる必要がないため部品点数および組付工数が削減され、また燃料ポンプの位置精度が向上する。
【００２６】
燃料ポンプ１４にはあらかじめ燃料フィルタ１５が圧入固定されているので、組付時に燃料ポンプ１４の吸込口から燃料ポンプ１４内に異物が混入することを防止する効果があり、またポンプユニット１４０とした状態で性能を確認したのちに燃料ポンプ１４をポンプケース１６に組付けることができる。燃料ポンプ１４は、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１５とを分離することなくポンプユニット１４０としてポンプケース１６から取外すことができるため、燃料ポンプ１４および燃料フィルタ１５の交換が容易である。
【００２７】
吊り下げ固定部８２には開口部３４０が形成されていないため、この吊り下げ固定部８２は切れ目なく筒状に繋がっている。これにより、吊り下げ固定部８２が熱や経時により内径側に変形し難くなるため、スナップフィット用の爪部２７、２８、２９がフランジ２４の嵌合溝から外れることが防止される。また、開口部３４０の上端と爪部２７、２８、２９の下端とが同じ高さであるため、ポンプケース１６の成形型のパーティングラインが一致するので型構造を簡素化することができる。
【００２８】
開口部３４０の幅Ｄｈが燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりも小さいことにより、燃料ポンプ１４はモータ部１７によって開口部３４０を幅方向に押し拡げながらポンプケース１６内へ挿入される。これにより、特別な固定手段を設けることなく、穴３５０から燃料ポンプ１４が組付後に脱落することを防止することができる。また、燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐが開口部３４０の高さＬｈよりも小さいことによっても、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。
【００２９】
なお、上記の一実施例では開口部３４０の幅Ｄｈが燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりも小さく、かつ開口部３４０の高さＬｈが燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも小さい場合について説明したが、開口部の幅Ｄｈが燃料ポンプの最大外径Ｄｐよりも小さい場合には、開口部の高さＬｈは燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも大きくてもよい。同様に、開口部の高さＬｈが燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも小さい場合には、開口部の幅Ｄｈは燃料ポンプの最大外径Ｄｐよりも大きくてもよい。これらの場合にも、開口部により形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止する効果がある。
【００３０】
また、上記の一実施例ではモータ部１７によって開口部３４０を幅方向に押し拡げながら燃料ポンプ１４がポンプケース１６内に挿入される場合について説明したが、この開口部を高さ方向に拡げるようにポンプケースを撓ませた状態でポンプケース内に燃料ポンプを挿入することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置のポンプケースおよびポンプユニットを示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのＩ方向矢視図である。
【図２】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置のポンプケースを示す平面図である。
【図３】図２のIII 方向矢視図である。
【図４】図３のIV方向矢視図である。
【図５】図２のＶ方向矢視図である。
【図６】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置におけるポンプケースへのポンプユニットの組付方法を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのVI方向矢視図である。
【図７】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置におけるポンプケースへのポンプユニットの組付方法を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのVII 方向矢視図である。
【図８】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を示す分解図である。
【図９】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を示す側面図である。
【図１０】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を燃料タンク内に取り付けた状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置において、ポンプケースの開口部の幅と燃料ポンプ挿入荷重との関係を示す特性図である。
【図１２】円筒状ケースとブラケットとからポンプケースを構成した比較例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料タンク
８ サブタンク
１４ 燃料ポンプ
１５ 燃料フィルタ
１６ ポンプケース
２４ フランジ
２７、２８、２９ 爪部（スナップフィット部）
３４ 筒体
４１ センダゲージ
４２ 金属プレート
５１ ポンプクッション
７１ ポンプ部
７２ モータ部
７３ 吐出部
８１ ポンプ取付部
８２ 吊り下げ固定部（フランジ側端部）
８６ センダゲージ取付部
１４０ ポンプユニット
３４０ 開口部
３５０ 穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタンク式燃料ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のコスト低減などの目的から燃料タンク廻りの部品の集積化が進められており、これにともない燃料ポンプのインタンク化が進んでいる。例えば、特開平３−１０５０５５号公報に示されるように、燃料タンク内に設けた燃料ポンプから吐出された燃料を吐出パイプを介して燃料タンクの外部へ圧送し、圧送された燃料を燃料噴射弁からエンジンの燃焼室に噴射供給し、余剰燃料をリターンパイプを通してサブタンク内に戻すようにしたものが知られている。
【０００３】
従来、このようなインタンク式燃料ポンプ装置の保持構造部品としては金属製のブラケット等の保持部材が用いられていた。しかし、車両のコスト低減の目的から燃料タンク廻りの樹脂化が進み、インタンク式燃料ポンプ装置においてもその保持構造部品が樹脂製に変わりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料ポンプの収納を目的とするポンプケースは、燃料ポンプに燃料フィルタを取付けてポンプユニットとした状態で燃料ポンプとポンプケースとを脱着可能とするために、通常円筒状ケース部とカップ状ブラケット部との二つの部品から構成されている。例えば、図１２に示す比較例では、ポンプケース７６０は円筒状ケース７６１とカップ状ブラケット７６２とから構成されている。燃料ポンプ７４１とこの燃料ポンプ７４１の下端に固定された燃料フィルタ７４２とからなるポンプユニット７４０をこのポンプケース７６０に組付けるときには、まず円筒状ケース７６１の下端開口部から燃料ポンプ７４１を挿入した後に円筒状ケース７６１の下端にカップ状ブラケット７６２を取付けていた。
【０００５】
しかし、このように二つの部品からポンプケースを形成すると、部品点数および組付工数が増加し、また部品点数が多いためにポンプの位置精度が低下するという問題があった。
この問題を解決するために、ブラケットを使用することなくポンプケースを有底円筒状の一つの部材として成形し、このポンプケースの上端の開口部にポンプユニットを燃料フィルタ側から挿入してポンプケースの下部壁面に設けられた開口部から燃料フィルタを取出すことによりポンプケース内に燃料ポンプを収容することも考えられる。しかし、ポンプケースの内径に比べて燃料フィルタの幅が広い場合にはこの組付方法を行うことは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、ポンプケースを一体化することにより組付性およびポンプの位置精度を向上させたインタンク式燃料ポンプ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（解決手段）
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、
燃料タンク内に設けられて前記燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの吸込口に取付けられており前記燃料ポンプの軸方向と略直角方向に延びる燃料フィルタと、
外周側面に前記燃料ポンプの最大幅よりも小さい幅、および前記燃料ポンプの軸方向長よりも小さい高さの略長方形状の開口部を有し、弾性変形により前記開口部の幅および高さを変更可能であり、かつ前記開口部によって形成される穴を通して前記燃料ポンプを内部に挿入可能な有底円筒形状のポンプケースと、
前記ポンプケースに連結されるとともに前記燃料タンクに固定されるフランジと、
を備え、
前記燃料フィルタは前記ポンプケースの外部に位置し、
前記ポンプケースの前記開口部が形成された箇所の横断面形状はＣ字状であり、前記ポンプケースの前記フランジ側の端部はリング状に繋がっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、請求項１記載のインタンク式燃料ポンプ装置において、前記ポンプケースは樹脂製であることを特徴とする。
本発明の請求項３記載のインタンク式燃料ポンプ装置は、請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置において、前記ポンプケースは、前記フランジ側端部の外周側面に前記ポンプケースを前記フランジに位置決め固定するスナップフィット部を有することを特徴とする。
【００１０】
（作用および発明の効果）
請求項１から３のいずれか一項記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、ポンプケースの外周側面に開口部が設けられており、ポンプケースを弾性変形させてこの開口部の幅および高さを変更させることにより、この開口部によって形成される穴を通して燃料ポンプを脱着可能である。このため、ポンプケース内に燃料フィルタを通過させる必要がないので、燃料フィルタの幅がポンプケースの内径よりも大きい場合にも燃料ポンプに燃料フィルタが固定された状態で燃料ポンプとポンプケースとの脱着を行うことができる。したがって、ブラケットを用いる必要がないため部品点数および組付工数が削減され、また燃料ポンプの位置精度が向上する。また、この開口部は、燃料ポンプの最大幅よりも小さい幅、および燃料ポンプの軸方向長よりも小さい高さを有するため、特別な固定手段を設けることなく、開口部により形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止することができる。
【００１１】
請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、ポンプケースが樹脂製であるため、このポンプケースの外周側面に設けられた開口部を弾性的に容易に変形させることが可能である。このため、この開口部によって形成された穴から燃料ポンプを挿入するとき、燃料ポンプによって開口部を押し拡げながら挿入するかあるいは開口部を高さ方向に拡げるようにポンプケースを撓ませた状態で燃料ポンプを挿入することにより、特別な固定手段を設けることなく、開口部によって形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止することができる。
【００１２】
請求項３記載のインタンク式燃料ポンプ装置によると、スナップフィット部が形成されたポンプケースのフランジ側端部がリング状に繋がっているため、このフランジ側端部の形状が安定して熱や経時により内径側に変形し難くなる。したがって、スナップフィット部がフランジから外れることを防止するという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明のインタンク式燃料ポンプ装置の一実施例を図１〜図１１に示す。
図９および図１０に示すように、燃料タンク１の内部にインタンク式燃料ポンプ装置２が装着されている。金属製の上タンク３と下タンク４はインシュレータ５とボルト１１およびナット１２により挾持固定されている。上タンク３の給油口１０にはゴムブーツ７を介在させて供給管６が接続されている。下タンク４の内部にはサブタンク８が設置され、下タンク４のサブタンク８の内部と外部とを連通する連通パイプ９が設けられている。
【００１４】
サブタンク８の内部には燃料ポンプの燃料フィルタ１５、燃料ポンプ１４を収容するポンプケース１６、供給管１７、この供給管１７から分岐される供給管１８と戻し管１９、内部に設けられた不導体のダイアフラムおよびばねにて圧力室内の圧力を調整する圧力調整器２２および内部に設けられた不導体のフィルタエレメントにて燃料を濾過する二次フィルタ２３が設けられている。上タンク３に取付けられるフランジ２４は、ポリアセタール等の弾性変形可能な樹脂によりチューブ類と電気コネクタ３９とブラケット等の部品が一体成形されたものである。このフランジ２４の燃料タンク１の内部側には、圧力調整器２２と二次フィルタ２３が吊下げ等により固定されている。さらに、フランジ２４の燃料タンク１の内部側にはポンプケース１６が吊り下げられている。電気コネクタ３９は図示しない車両用ワイヤハーネスに電気的に接続される。図９に示すように、ポンプケース１６の外側には、タンク内燃料の液面を検知する液面計としてのセンダゲージ４１が組付けられている。なお、図１０においては、センダゲージ４１は省略されている。
【００１５】
燃料ポンプ１４により燃料フィルタ１５を通して汲上げられる燃料は、供給管１７から圧送され戻し管１９から燃料タンク１側の圧力調整器２２へ圧送され、この圧力調整器２２により一定圧力に調整され供給管１８からエンジン側へ圧送される。余剰燃料は、圧力調整器２２を通り、二次フィルタ２３で濾過されて燃料タンク１内に戻される。
【００１６】
ポンプケース１６とこのポンプケース１６に組付けられるポンプユニット１４０およびセンダゲージ４１についてより詳細に説明する。
▲１▼ポンプユニット１４０
図８に示すように、ポンプユニット１４０は、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１５とからなる。燃料ポンプ１４は、燃料を吸い込むポンプ部７１とポンプ部を駆動するモータ部７２とポンプ部７１からモータ部７２を通って燃料を吐出する吐出部７３とからなる。吐出部７３にはスペーサ６５、Ｏリング６４およびキャップ６３が装着されている。また、燃料ポンプ１４は、モータの駆動電流を供給するための電気供給部７４を有している。図８に示すように、燃料ポンプ１４の幅が最も大きいのはモータ部７２の部分であり、このモータ部７２は外径Ｄｐを有する円筒形状である。したがって、この燃料ポンプ１４の最大外径はモータ部７２の外径Ｄｐに等しい。また、モータ部７２の軸方向に対する燃料ポンプ１４の長さはＬｐである。
【００１７】
燃料フィルタ１５は、サブタンク８内の燃料中の異物を除去し濾過する機能を有し、その一端は燃料ポンプ１４の下方から圧入されるクリップ５６により燃料ポンプ１４の底部に取付けられている。これにより、濾過された燃料は燃料ポンプ１４の底部の図示しない吸込口から燃料ポンプ１４に流入可能である。燃料フィルタ１５の他端は、燃料ポンプ１４の軸方向と略直角方向に燃料ポンプ１４の径外方向に延びている。このように、燃料ポンプ１４に燃料ポンプ１５が組付けられたポンプユニット１４０として、樹脂製のポンプケース１６の内部に燃料ポンプ１４が収容される。
【００１８】
▲２▼ポンプケース１６
図２〜図５に示すように、燃料ポンプ１４を収容するためのポンプケース１６は、上端に開口部３４ａを有する有底円筒状の筒体３４からなる。筒体３４の内径は燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりもやや大きい。この筒体３４の下端付近の外周壁面には、燃料ベーパを排出する排出口３６が形成されている。筒体３４のフランジ２４側端部は吊り下げ固定部８２であり、この吊り下げ固定部８２の外周部には、ポンプケース１６をフランジに固定するためのスナップフィット部としての爪部２７、２８、２９が設けられている。爪部２７、２８、２９の下端は吊り下げ固定部８２の下端と一致している。組付時、この爪部２７、２８、２９がフランジ２４の嵌合溝にスナップフィットで固定されることにより、ポンプケース１６がフランジ２４に吊り下げ固定される。フランジ２４はポンプケース１６に設けられた突起１６１の上端に当接し、これによりポンプケース１６のフランジ２４からの高さが規定される。また、筒体３４には、爪部２７および２８の下方に続いてポンプケース１６からのフランジ２４の取外しを容易にするための凹部２７１、２８１が形成されている。
【００１９】
筒体３４の吊り下げ固定部８２の下方はポンプ取付部８１であり、このポンプ取付部８１の側面には開口部３４０が設けられている。この開口部３４０は、筒体３４の底面３４１の外周に設けられた円弧状の切欠３４１ａから吊り下げ固定部８２の下端まで延びている。したがって、開口部３４０の上端は爪部２７、２８、２９の下端と同じ高さである。筒体３４をその軸に垂直な断面で切断すると、開口部３４０が形成されたポンプ取付部８１の横断面はＣ字状であり、吊り下げ固定部８２の横断面はリング状である。開口部３４０の形状は、筒体３４の径方向からみて略長方形状であり、その幅Ｄｈは燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりもやや小さく、その高さＬｈは燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりもやや小さい。本発明の一実施例においては、具体的にはＤｈ＝３５ｍｍ、Ｄｐ＝３８ｍｍである。
【００２０】
図８に示すように、この筒体３４の底部には、ポンプユニット１４０の組付けに先立ってゴム製のポンプクッション５１が装着される。このポンプクッション５１は、ポンプケース１６の内底部と燃料ポンプ１４との間のポンプ座として機能する。
図２〜図５に示すように、センダゲージ取付部８６は、筒体３４から径外方向に突出して設けられている。このセンダゲージ取付部８６は、図８に示すセンダゲージ４１の取付ブラケットとしての金属プレート４２を嵌合し位置決めする位置決め凸部８６１、８６２と、この金属プレート４２の両側を挿入方向に案内する案内部８６３、８６４とからなる。位置決め凸部８６１、８６２は、筒体３４の延びる方向に外周上に凸状に形成され、これよりも幅広部分の両側にＬ字状の案内部８６３、８６４が突き出している。案内部８６３、８６４の位置決め凸部８６１、８６２と対向する面には、金属プレート４２の挿入時のスライド面となる当接面８６３ａ、８６４ａが形成されている。ここで、センダゲージの脱着時のスライド長さを短くするため、案内部８６３、８６４の上端には切欠８６３ｂ、８６４ｂが設けられており当接面８６３ａ、８６４ａは形成されていない。位置決め凸部８６２、８６１の下端側にはセンダゲージの取付用金属プレートの穴に嵌合可能なスナップフィット部８６５が形成されており、さらに下端側には金属プレート４２の組付終点位置となる係止部８６６が凸状に形成されている。この位置決め凸部８６１、８６２ならびに案内部８６３、８６４には、樹脂で型抜き成形可能なように勾配が付与されている。
【００２１】
▲３▼センダゲージ（液面計）４１
図８に示すように、センダゲージ４１はタンク内燃料の液面を電気抵抗値から検知する液面計として機能し、サーミスタ４８は残量警告灯として機能する。
センダゲージ４１には、ポンプ側フランジへの取付ブラケットとして機能する金属プレート４２が取付けられている。金属プレート４２の下端には、センダゲージ取付部８６のスナップフィット部８６５と嵌合する図示しない外れ防止用穴が形成されている。この金属プレート４２に対し揺動可能にアーム４７の一端が取付けられ、このアーム４７の他端に液面に浮遊可能なフロート４６が回動可能に取付けられている。また金属プレート４２の側方にはタンク内燃料の残量表示する残量警告灯として機能するサーミスタ４８が設けられている。このセンダゲージ４１は、図８に示すようにポンプケース１６の上方から金属プレート４２をセンダゲージ取付部８６に挿入することによりポンプケース１６に取付けられる。
【００２２】
次に、このポンプケース１６へのポンプユニット１４０の組付方法を図１（Ａ）（Ｂ）、図６（Ａ）（Ｂ）および図７（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。ここで、図６および図７においては省略されているが、燃料ポンプ１４の下端には図１（Ａ）（Ｂ）と同様に燃料フィルタ１５が取付けられている。すなわち、燃料ポンプ１４は、その下端に燃料ポンプ１５が固定されたポンプユニット１４０としてポンプケース１６に組付けられる。
【００２３】
まず、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、開口部３４０により形成された穴３５０を通して燃料ポンプ１４の吐出部７３側を筒体３４内に挿入する。そして、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、環状の吊り下げ固定部８２をくぐってポンプケース１６の上端の開口部３４ａから吐出部７３が外部に取出される方向に燃料ポンプ１４を移動させる。この操作が進行するにつれて、吐出部７３に続く燃料ポンプ１４のモータ部７２およびポンプ部７１が穴３５０からポンプケース１６内に挿入される。このとき、前述のように開口部３４０の幅Ｄｈ（＝３５ｍｍ）は燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐ（＝３８ｍｍ）よりもやや小さく、またポンプケース１６は弾性変形可能な樹脂からなるため、図７（Ｂ）に示すようにモータ部１７によって開口部３４０が幅方向に押し拡げられる。図１（Ａ）（Ｂ）に示すように燃料ポンプ１４の下端までがポンプケース１６内に挿入されると、ポンプケース１６の有する弾性により開口部３４０は外力を加えられないときの形状である幅Ｄｈにもどる。これにより、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。また、前述のように燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐが開口部３４０の高さＬｈよりもやや小さいことによっても、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。
【００２４】
ポンプユニット１４０の交換時には、燃料ポンプ１４の下部に固定された燃料フィルタ１５をポンプケース１６の径外方向に強く引くことにより、穴３５０を通して燃料ポンプ１４を取出すことができる。
なお、開口部３４０の幅Ｄｈは、燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐ、ポンプケース１６の材質、ポンプケース１６の板厚などにより異なるが、燃料ポンプ１４の脱着に要する力が０を超える所望の適当な値になるように設定する。例えば、燃料ポンプの最大外径Ｄｐが３８ｍｍのとき、ポンプケースの材質が板厚２．６ｍｍのポリアセタールである場合（試験例１）および板厚２．１ｍｍのカーボン入りポリアセタールである場合（試験例２）について、開口部の幅Ｄｈと燃料ポンプの挿入荷重との関係を図１１に示す。試験例１では、開口部の幅Ｄｈが３０ｍｍ以下の場合には開口部により形成された穴を通して燃料ポンプを挿入することは不可能であった。また、試験例２では、開口部の幅Ｄｈが２５ｍｍ以下の場合には開口部により形成された穴を通して燃料ポンプを挿入することは不可能であった。燃料ポンプの最大外径Ｄｐが３８ｍｍであるため、開口部の幅Ｄｈが３８ｍｍ以上では挿入荷重は０となる。したがって、試験例１の条件では３０ｍｍ＜開口部の幅Ｄｈ＜３８ｍｍ、試験例２の条件では２５ｍｍ＜開口部の幅Ｄｈ＜３８ｍｍとすることが適当である。特に、本発明の一実施例においてはＤｈ＝３５ｍｍとしているので挿入荷重は２Ｋｇｆ程度となり、これは人の手により容易に燃料ポンプを脱着可能な挿入荷重であるため好都合である。
【００２５】
本発明の一実施例によると、燃料ポンプ１４とポンプケース１６との脱着はポンプケース１６の側面に設けられた開口部３４０により形成される穴３５０を通して行われる。このため、ポンプケース１６内に燃料フィルタ１５を通過させる必要がないので、燃料フィルタ１５の幅がポンプケース１６の内径よりも大きい場合にも、燃料ポンプ１４に燃料フィルタ１５が固定されたポンプユニット１４０の状態で燃料ポンプ１４とポンプケース１６との脱着を行うことが可能である。したがって、ポンプケースの下端開口部から燃料ポンプを挿入したのち前記下端開口部にブラケットを取付けていた比較例とは異なり、ブラケットを用いる必要がないため部品点数および組付工数が削減され、また燃料ポンプの位置精度が向上する。
【００２６】
燃料ポンプ１４にはあらかじめ燃料フィルタ１５が圧入固定されているので、組付時に燃料ポンプ１４の吸込口から燃料ポンプ１４内に異物が混入することを防止する効果があり、またポンプユニット１４０とした状態で性能を確認したのちに燃料ポンプ１４をポンプケース１６に組付けることができる。燃料ポンプ１４は、燃料ポンプ１４と燃料フィルタ１５とを分離することなくポンプユニット１４０としてポンプケース１６から取外すことができるため、燃料ポンプ１４および燃料フィルタ１５の交換が容易である。
【００２７】
吊り下げ固定部８２には開口部３４０が形成されていないため、この吊り下げ固定部８２は切れ目なく筒状に繋がっている。これにより、吊り下げ固定部８２が熱や経時により内径側に変形し難くなるため、スナップフィット用の爪部２７、２８、２９がフランジ２４の嵌合溝から外れることが防止される。また、開口部３４０の上端と爪部２７、２８、２９の下端とが同じ高さであるため、ポンプケース１６の成形型のパーティングラインが一致するので型構造を簡素化することができる。
【００２８】
開口部３４０の幅Ｄｈが燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりも小さいことにより、燃料ポンプ１４はモータ部１７によって開口部３４０を幅方向に押し拡げながらポンプケース１６内へ挿入される。これにより、特別な固定手段を設けることなく、穴３５０から燃料ポンプ１４が組付後に脱落することを防止することができる。また、燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐが開口部３４０の高さＬｈよりも小さいことによっても、組付後に穴３５０から燃料ポンプ１４が脱落することが防止される。
【００２９】
なお、上記の一実施例では開口部３４０の幅Ｄｈが燃料ポンプ１４の最大外径Ｄｐよりも小さく、かつ開口部３４０の高さＬｈが燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも小さい場合について説明したが、開口部の幅Ｄｈが燃料ポンプの最大外径Ｄｐよりも小さい場合には、開口部の高さＬｈは燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも大きくてもよい。同様に、開口部の高さＬｈが燃料ポンプ１４の軸方向長Ｌｐよりも小さい場合には、開口部の幅Ｄｈは燃料ポンプの最大外径Ｄｐよりも大きくてもよい。これらの場合にも、開口部により形成された穴から燃料ポンプが組付後に脱落することを防止する効果がある。
【００３０】
また、上記の一実施例ではモータ部１７によって開口部３４０を幅方向に押し拡げながら燃料ポンプ１４がポンプケース１６内に挿入される場合について説明したが、この開口部を高さ方向に拡げるようにポンプケースを撓ませた状態でポンプケース内に燃料ポンプを挿入することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置のポンプケースおよびポンプユニットを示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのＩ方向矢視図である。
【図２】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置のポンプケースを示す平面図である。
【図３】図２のIII 方向矢視図である。
【図４】図３のIV方向矢視図である。
【図５】図２のＶ方向矢視図である。
【図６】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置におけるポンプケースへのポンプユニットの組付方法を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのVI方向矢視図である。
【図７】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置におけるポンプケースへのポンプユニットの組付方法を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのVII 方向矢視図である。
【図８】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を示す分解図である。
【図９】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を示す側面図である。
【図１０】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置を燃料タンク内に取り付けた状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例によるインタンク式燃料ポンプ装置において、ポンプケースの開口部の幅と燃料ポンプ挿入荷重との関係を示す特性図である。
【図１２】円筒状ケースとブラケットとからポンプケースを構成した比較例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料タンク
８ サブタンク
１４ 燃料ポンプ
１５ 燃料フィルタ
１６ ポンプケース
２４ フランジ
２７、２８、２９ 爪部（スナップフィット部）
３４ 筒体
４１ センダゲージ
４２ 金属プレート
５１ ポンプクッション
７１ ポンプ部
７２ モータ部
７３ 吐出部
８１ ポンプ取付部
８２ 吊り下げ固定部（フランジ側端部）
８６ センダゲージ取付部
１４０ ポンプユニット
３４０ 開口部
３５０ 穴
Claims (3)
- 燃料タンク内に設けられて前記燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの吸込口に取付けられており前記燃料ポンプの軸方向と略直角方向に延びる燃料フィルタと、
外周側面に前記燃料ポンプの最大幅よりも小さい幅、および前記燃料ポンプの軸方向長よりも小さい高さの略長方形状の開口部を有し、弾性変形により前記開口部の幅および高さを変更可能であり、かつ前記開口部によって形成される穴を通して前記燃料ポンプを内部に挿入可能な有底円筒形状のポンプケースと、
前記ポンプケースに連結されるとともに前記燃料タンクに固定されるフランジと、
を備え、
前記燃料フィルタは前記ポンプケースの外部に位置し、
前記ポンプケースの前記開口部が形成された箇所の横断面形状はＣ字状であり、前記ポンプケースの前記フランジ側の端部はリング状に繋がっていることを特徴とするインタンク式燃料ポンプ装置。 - 前記ポンプケースは樹脂製であることを特徴とする請求項１記載のインタンク式燃料ポンプ装置。
- 前記ポンプケースは、前記フランジ側端部の外周側面に前記ポンプケースを前記フランジに位置決め固定するスナップフィット部を有することを特徴とする請求項２記載のインタンク式燃料ポンプ装置。
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